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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Federkassette für einen Aufwickelautomaten
für ein
Gurtband, beispielsweise für
einen Sicherheitsgurt in einem Kraftfahrzeug, mit einem topfartigen
Federgehäuse
und einem dieses verschließenden
Gehäusedeckel,
wobei eine Umfangswand des topfartigen Federgehäuses eine Federeinführöffnung aufweist,
und mit einer in dem Federgehäuse
angeordneten sowie darin aufwickelbaren Wickelfeder, deren inneres Ende
an einem mittig im Federgehäuse
angeordneten Federherzbauteil befestigt und deren äußeres Ende
U-förmig
gebogen ist.
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Bei
bisher bekannten Federkassetten von Aufwickelautomaten wird die
zum Aufwickeln des Gurtbandes eines Sicherheitsgurtes benötigte Energie über eine
Wickelfeder bereitgestellt. Diese Feder wird entweder bei der Montage
des Aufwickelautomaten gespannt oder durch den Federhersteller vorgespannt
angeliefert, um während
der Endmontage das Gurtband aufzurollen (
DE 31 16 835 A1 ;
EP 1 040 970 A2 ;
US 4,159,809 ).
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Die
Herstellung der Wickelfeder umfasst verschiedene Prozesse, vom ursprünglichen
Auswalzen und Ablängen
eines Federblechs bis hin zum Wickeln und Spannen desselben. Nach
dem Auswalzen und Ablängen
ist bereits eine lockere Spiralgeometrie der Wickelfeder vorhanden.
In diesem Zustand wird die Wickelfeder noch als Schüttgut behandelt
und von einigen Herstellern auch zu anderen Werken transportiert,
um dort die arbeitsintensiven weiteren Verarbeitungsprozesse durchzuführen. Diese
Prozesse werden nachfolgend näher
erläutert.
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Zunächst wird
die nahezu spannungsfreie Wickelfeder in manuellen Vorgängen vereinzelt,
von einer Spule motorisch ab- und auf einem Wickeldorn entgegen
ihrer bisherigen Krümmung
aufgewickelt und somit gespannt. Die Wickelfeder erhält dabei
einen Teil ihrer Spannung und bildet in diesem Zustand eine kompakte,
stramm gewickelte Federrolle, die so in ein Federgehäuse eingelegt
werden muss. Dies geschieht zum Beispiel durch Überstülpen des Federgehäuses über den
das Federpaket tragenden Wickeldorn. Hierbei muss das äußere Federende
in das entsprechende Widerlager des Federgehäuses eingehängt werden, da die Wickelfeder
in diesem Block- bzw. Paketzustand bereits Energie gespeichert hat,
die sich aus der durch den Umformungsprozess anliegenden Zugspannung
ergibt. Beim nachfolgenden Abziehen des Wickeldorns entspannt sich
die Wickelfeder und nimmt einen größeren Durchmesser innerhalb
des Federgehäuses
ein.
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Aus
der nicht vorveröffentlichten
DE 10 2004 008 278 ist
ein Aufwickelautomat bzw. eine Federkassette bekannt, bei der das
innere Ende der Wickelfeder an einem mittig im Federgehäuse angeordneten
Federherzbauteil befestigt wird. Das äußere Ende der Wickelfeder ist
U-förmig
gebogen und umgreift im aufgewickelten Zustand eine Stirnwand der Umfangswand
der Federkassette, wobei sich die Umfangswand nur über einen
begrenzten Abschnitt des Federgehäuses erstreckt.
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Schließlich offenbart
die
US 4,635,755 eine Federkassette
für einen
Aufwickelautomaten für
ein Gurtband, mit einem topfartigen Federgehäuse und einem dieses verschließenden Gehäusedeckel,
wobei eine Umfangswand des Federgehäuses eine Federeinführöffnung aufweist.
Außerdem
verfügt
diese Federkassette über
eine in dem Federgehäuse
angeordnete und darin aufwickelbare Wickelfeder, deren inneres Ende
an einem mittig im Federgehäuse
angeordneten Federherzbauteil befestigt und deren äußeres Ende
U-förmig
gebogen ist.
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Nachteilig
hierbei ist, dass das äußere Ende der
Wickelfeder nicht ausreichend fixiert wird und sich bei der Handhabung
der Federkassette unbeabsichtigt wieder lösen kann.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Federkassette für einen
Aufwickelautomaten für ein
Gurtband zu schaffen, die einen in die Federkassette integrierbaren,
kostengünstigen
Wickelvorgang ermöglicht
und dabei eine sichere Arretierung der Wickelfeder gewährleistet.
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Gemäß der Erfindung
wird diese Aufgabe gelöst
durch eine Federkassette für
einen Aufwickelautomaten für
ein Gurtband, beispielsweise für
einen Sicherheitsgurt in einem Kraftfahrzeug, mit einem topfartigen
Federgehäuse
und einem dieses verschließenden
Gehäusedeckel,
wobei eine Umfangswand des topfartigen Federgehäuses eine Federeinführöffnung aufweist,
sowie mit einer in dem Federgehäuse
angeordneten und darin aufwickelbaren Wickelfeder, deren inneres
Ende an einem mittig im Federgehäuse
angeordneten Federherzbauteil befestigt und deren äußeres Ende
U-förmig
gebogen ist, und bei der vorgesehen ist, dass an der Federeinführöffnung ein
bewegliches Klappteil angeordnet ist, in welches das äußere Ende
der Wickelfeder einhängbar
ist, die am Ende des Federwickelvorganges die Federeinführöffnung selbsttätig verschließt.
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In
der Regel wird keine Automatenwickelfeder direkt in ihrem Federgehäuse gewickelt,
also hergestellt. Für
eine solche integrierte Herstellung ist eine im Umfangsbereich offene
Federkassette zwingend erforderlich und eine selbstfangende automatische
Federeinhängung
für eine
kostengünstige
Umsetzung, d.h. ohne aufwendige Maschineninvestitionen, nötig.
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Um
den Wickelvorgang möglichst
kostengünstig
ausführen
zu können,
ist ein in die Federkassette integrierter Federwickelvorgang vorgesehen. Hierzu
ist die Federkassette im Umfang geschlitzt ausgeführt. Durch
die Federeinführöffnung wird
die Wickelfeder zwangsgeführt,
jedoch ohne unnötige Umlenkungen
in das Innere der Federkassette geleitet. Die Federkassette wird
hierbei auf eine Wickelvorrichtung montiert und dann die Wickelfeder
eingezogen bzw. eingewickelt.
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Weiterhin
ist die Federeinführöffnung mit
einem Klappteil versehen, wodurch eine ausreichend große Einführöffnung für die Wickelfeder
entsteht, die am Ende des Wickelvorganges durch Einhaken des äußeren Federendes
und nachfolgendes Umklappen des Klappteils wieder verschlossen wird.
Abschließend
wird die Federkassette von der Wickelvorrichtung entnommen und mit
einem Deckel axial verschlossen.
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Die
Federeinführöffnung in
der Federkassette muss in dieser derart ausgebildet sein, dass ein freier
Einzug der Wickelfeder ermöglicht
wird. Hierbei ist zu beachten, dass der Durchmesser des aufgewickelten
Wickelfedermaterials im Zentrum der Federkassette sich stetig vergrößert und
zu keinem Zeitpunkt eine erzwungene Krümmung, die von der Aufwickelrundung
abweicht, zusätzlich
in die Wickelfeder eingebracht wird. Am Ende des Wickelprozesses sollte
der Federhaken sicher im geschlitzten Bereich der Federkassette
befestigt werden.
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Nähert sich
das äußere U-förmig gebogene Ende
der Wickelfeder, das gewissermaßen
einen Federhaken bildet, der Federkassette, so trifft es auf das
abgewinkelte Klappteil, das klappbeweglich mit der eigentlichen
Federkassette verbunden ist. Das U-förmige Hakenende der Wickelfeder
wird somit durch das Klappteil gefangen und durch den anliegenden
und anhaltenden Zug dieses bewegliche Klappteil umklappen.
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Die
Unteransprüche
beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der
Erfindung.
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Demnach
kann vorgesehen sein, dass am Innenumfang des Federgehäuses ein
die Federeinführöffnung teilweise überdeckendes
Federklemmteil ausgebildet ist, das sich entlang eines Abschnitts
des Innenumfanges des Federgehäuses
erstreckt. Zweckmäßigerweise
ist das Federklemmteil als dünner
Steg ausgebildet, an dem das äußere Ende
der Wickelfeder in deren aufgewickeltem Zustand anliegt und sich
tangential am Innenumfang des Federgehäuses erstreckt. Dadurch kann
eine optimale tangentiale Federkrafteinleitung gewährleistet
werden. Hierfür
sollte auch berücksichtigt
werden, dass der feststehende Teil des Federklemmteils der Kassettenwandung
länger
ist als der für
den Biegevorgang des U-förmigen
Hakenendes erforderliche weichgeglühte Bereich der Wickelfeder.
Des Weiteren kann das Federklemmteil einstückig mit dem Federgehäuse ausgebildet
sein.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Federkassette ist das die
Federeinführöffnung verschließende bewegliche
Klappteil als Scharnier ausgebildet. Vorzugsweise ist das bewegliche
Klappteil als Filmscharnier aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet,
so dass keine weiterten gesonderten Scharnierteile notwendig sind.
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Des
Weiteren ist vorgesehen, dass das bewegliche Klappteil im aufgewickelten
Zustand der Wickelfeder durch den auf die Federkassette aufzusetzenden
Gehäusedeckel
arretiert und bevorzugt durch Verclipsung gesichert ist. Dadurch
wird ein unbeabsichtigtes Öffnen
der Federkassette bei deren weiterer Handhabung verhindert.
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Die
Bemessung des Klappteils erfolgt weiterhin derart, dass das bewegliche
Klappteil im verschlossenen Zustand des Federgehäuses bündig mit dessen Umfangswand
abschließt,
um eine gleichmäßige und
ebene Umfangsgestaltung der Federkassette zu erreichen.
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Des
weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Federeinführöffnung schlitzartig
ausgebildet ist. Zudem ist diese im geöffneten Zustand des Klappteils
durch das Klappteil selbst und das Federelement gebildet ist bzw.
wird durch diese begrenzt.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen
an einer Ausführungsform näher erläutert. Darin
zeigt
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1 eine
Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Federkassette im Anfangszustand
beim Einbringen einer Wickelfeder in dieselbe,
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2 eine
Draufsicht gemäß 1 im
Endzustand beim Einbringen einer Wickelfeder in die Federkassette,
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3 eine
vergrößerte Darstellung
des Federgehäuses
im Abschnitt der Federeinführöffnung, und
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4 eine
Seitenansicht des Federgehäuses
im Abschnitt der Federeinführöffnung gemäß 3.
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Die
in den 1 und 2 gezeigte Federkassette 1 ist
für einen
nicht näher
dargestellten Aufwickelautomaten für ein Gurtband, beispielsweise
für einen
Sicherheitsgurt in einem Kraftfahrzeug vorgesehen. Die Federkassette 1 eignet sich
auch für
andere verschiedene Aufwickeleinrichtungen, wie beispielsweise Staubsauger-
oder Telefon-Kabelaufwickler, Aufrollmechanismen für Hundeleinen,
Trassierbänder,
Absperrgurte u.ä.,
die von Herstellern als selbstständig
handelbare Teile angeboten werden.
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Die
Federkassette 1 besitzt ein topfartiges Federgehäuse 2,
das von einem nicht gezeigten Deckel verschließbar ist. Zur Verbindung des
Federgehäuses 2 und
des Deckels sind an diesen Schnapp- oder Clips-Verbindungselemente 3 vorgesehen.
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Mittig
im Federgehäuse 2 ist
ein Federherzbauteil 4 ausgebildet, dass mit einem nicht
sichtbaren Wickeldorn verbunden ist. Des Weiteren wird in das Federgehäuse 2 eine
darin in Pfeilrichtung aufwickelbare Wickelfeder 5 eingebracht.
Deren inneres Ende 6 ist am mittig im Federgehäuse 2 angeordneten
Federherzbauteil 4 befestigt. Das äußere Ende 7 der Wickelfeder 5 hat
einen weichgeglühten
Bereich, der U-förmig
gebogen ist, wie dies insbesondere aus 3 zu ersehen
ist.
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In
der Umfangswand 8 des topfartigen Federgehäuses 2 ist
eine schlitzartige Federeinführöffnung 9 ausgebildet,
durch welche die Wickelfeder 5 zum Zwecke des Aufwickelns
geführt
wird. An dieser Federeinführöffnung 9 ist
ein bewegliches Klappteil 10 angeordnet, dass, wie insbesondere
aus 4 zu ersehen ist, als Filmscharnier ausgebildet
ist. Beim Beginn des Aufwickelns der Wickelfeder 5 gemäß 1 ist
das Klappteil 10 geöffnet
und gibt die Federeinführöffnung 9 frei,
durch die die Wickelfeder 5 geführt wird.
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Am
Innenumfang des Federgehäuses 2 befindet
sich ein die schlitzartige Federeinführöffnung 9 teilweise überdeckendes
stegartiges Federklemmteil 11, das sich entlang des Innenumfanges
des Federgehäuses 2 erstreckt
und einstückig
mit dem Federgehäuse 2 ausgebildet
ist.
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Außerhalb
der Federkassette 1 sind feststehende Bauteile 12 einer
nicht näher
dargestellten Aufwickelvorrichtung vorhanden.
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Die
Wickelfeder 5 wird sukzessive, wie in 1 dargestellt
ist, entgegen ihrer Vorspannung aufgewickelt. Wenn sich nun das äußere U-förmig gebogene
Ende 7 der Wickelfeder 5 dem Federgehäuse 2 nähert, so
trifft es auf das abgewinkelte Klappteil 10. Das U-förmige Hakenende
der Wickelfeder 5 wird somit durch das Klappteil 10 gefangen, wobei
deren U-förmiges äußeres Ende 7 den
Rand des Klappteils 10 umgreift. Durch die weitere Aufwicklung
der Wickelfeder 5 am Ende des Wickelvorganges klappt das äußere Ende 7 der
Wickelfeder 5 das bewegliche Klappteil 10 in Pfeilrichtung
um, das nun seinerseits das Federgehäuse 2 und damit die Federeinführöffnung 9 selbsttätig verschließt. Dabei kommt
das äußere Ende 7 der
Wickelfeder 5 mit dem Federklemmteil 11 derart
in Anlage, dass sich das äußere Ende 7 tangential
am Innenumfang des Federgehäuses 2 erstreckt.
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2 zeigt
den Zustand der Federkassette 1, in dem das Klappteil 10 geschlossen
wird. Im vollständig
geschlossenen Zustand des Klappteils 10 schließt dieses
bündig
mit der Umfangswand 8 des Federgehäuses 2 ab.
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Nun
wird der Gehäusedeckel
auf die Federkassette 1 aufgesetzt und gleichzeitig das
Klappteil 10 am Federgehäuse 2 arretiert, beispielsweise durch
Rastung oder Verclipsung.
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- 1
- Federkassette
- 2
- Federgehäuse
- 3
- Verbindungselement
- 4
- Federherzbauteil
- 5
- Wickelfeder
- 6
- inneres
Ende der Wickelfeder
- 7
- äußeres Ende
der Wickelfeder
- 8
- Umfangswand
- 9
- Federeinführöffnung
- 10
- Klappteil
- 11
- Federklemmteil
- 12
- feststehende
Bauteile